影響室內(nèi)土工擊實試驗結(jié)果的幾個問題

王西峰

（中交二航局第四工程有限公司， 安徽 蕪湖 241000）

1 擊實試驗方法的標(biāo)準(zhǔn)

壓實度是檢驗路基填筑施工質(zhì)量的重要檢測手段，為了保證土體的壓實質(zhì)量，要對相應(yīng)的填料采取室內(nèi)土工擊實試驗，檢測出最準(zhǔn)確的最大干密度以及最佳含水率。室內(nèi)土工擊實試驗的檢測結(jié)果將引導(dǎo)現(xiàn)場施工，本試驗通常需要選擇 5種以上含水率不同的填料進(jìn)行相應(yīng)的試驗檢測，確定最佳含水率，找出不同填筑土體的最大干密度。

土的擊實試驗就是土顆粒在不排水的前提下重新整合的過程，必須保證土體的水分在飽和度以下，室內(nèi)擊實試驗就是通過科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)的擊實方法檢測土的最大干密度以及最佳含水率之間的關(guān)系。因為每個工程項目的的施工要求不同，每項施工所使用的材料不一樣，所以選擇的填筑材料也不一樣，因此對不同的施工要選擇不同的擊實試驗方法。

2 擊實試驗的方法

擊實試驗進(jìn)行過程中，向土試樣施加固定的壓力，從而使土試樣顆粒之間的縫隙漸漸減小，進(jìn)而重新緊密排列，以達(dá)到提高土試樣密度的目的，這樣可以提高土試樣顆粒分子之間的相互吸引力以及土試樣顆粒排列組合過程中形成的咬合力。目前常用的擊實試驗有兩種方法，分別是：輕型擊實試驗和重型擊實試驗。輕型擊實試驗的操作方法是分為三層填筑土樣，每一層用錘敲擊27回，重型擊實試驗也是分為三層填筑土樣，每一層用錘敲擊98回，同時重型擊實試驗也可以分為5層填筑土樣，每一層用錘敲擊27回，在進(jìn)行室內(nèi)土工擊實試驗的時候根據(jù)所選用的填筑材料，選擇合適的擊實試驗方法[1]。要記住輕型擊實儀適用的土質(zhì)粒徑要小于5mm的細(xì)粒土質(zhì)，重型擊實儀在擊實5層填筑材料適用的土質(zhì)粒徑要小于20mm的土質(zhì)，重型擊實儀在擊實3層填筑材料適用的土質(zhì)粒徑要小于40mm的土質(zhì)。

對室內(nèi)土工擊實試驗具體的擊實又分為干法和濕法兩種。通常對于含水率較高的土最合適的擊實方法是濕法，含水率低的土則應(yīng)該選擇干法，這主要是因為干法是通過把試驗所用的土樣進(jìn)行風(fēng)干或者低溫烘干，之后把樣土碾碎過篩等工序。濕法是把天然含水率的樣土進(jìn)行碾碎過篩工序，含水率較高的土可以不用過篩。通過實驗發(fā)現(xiàn)，含水率較高的土體通過干法算出的土樣的最大干密度比濕法算出的值大，而土體的最佳含水率則比濕法的小，這主要是由于土體的含水率過高時，把大部分土團(tuán)原結(jié)構(gòu)破壞重新排列幾乎不可能，而在實際的施工過程中，

土體粉碎之后，通過使用風(fēng)干或者烘干的土試樣制取方式進(jìn)行制取的土樣，很難達(dá)到過篩的要求，所以計算得出的土樣的密度較大，含水率相對較小。對于含水率相對較低的土體來說，土體更容易被粉碎，因此，干法與濕法兩種試驗方法得到的結(jié)果并沒有較大的差距，所以在對含水率較高的土體進(jìn)行試驗時濕法更為合理，如果采取干法進(jìn)行檢測，會導(dǎo)致土體壓實的標(biāo)準(zhǔn)提高，在施工的時候很難達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，那么必然會使施工的相關(guān)檢測不符合標(biāo)準(zhǔn)，同時也會使施工的成本增加。

3 影響室內(nèi)土工擊實試驗結(jié)果的因素

3.1 試樣的制備方法

在制取擊實試驗土試樣的過程中，使用的方法不同，會得到不同的試驗結(jié)果。例如：風(fēng)干、烘干土試樣制取方式得到的試樣，它們的密度以及含水率都存在著輕微的差別，通過進(jìn)行試驗，得知使用烘干土試樣制取方式的土樣密度最大，風(fēng)干土樣較低。而含水率則是烘干土樣最低，風(fēng)干土樣最高。

通過上述的試驗可知，對于土樣密度影響最大的烘干試樣，這是因為使用烘干制備土樣的過程中，土料被迫喪失其應(yīng)有的含水率，從而導(dǎo)致土樣顆粒間的封閉，可是在較短的時間內(nèi)形成的封閉氣泡數(shù)量較少，土體顆粒是承受擊實功能的主體，并使土體產(chǎn)生永久性的體積改變，最后得到的土體的干密度過高。與此同時，土樣在烘干的過程中經(jīng)過粉碎過篩的工序會有較多的細(xì)小顆?？梢詫ν馏w顆粒之間的孔隙進(jìn)行填充，從而使土體的密實度得到增強(qiáng)。

濕法在土料制備的時候，土料中含有部分的水分，雖然在試驗前通過暴曬以及風(fēng)干處理，但到最后土樣中依然留有相應(yīng)的含水率，所以土體內(nèi)還保存下了一定數(shù)量的封閉氣泡，這至少在進(jìn)行室內(nèi)土工擊實試驗的時候孔隙氣承擔(dān)了一定的擊實功從而轉(zhuǎn)變?yōu)榭紫秹毫?，在擊實的過程中氣泡的體積減小現(xiàn)象只是暫時的，在土體擊實工作完成之后會存在較大的回彈現(xiàn)象，導(dǎo)致土體變形。而且采取濕法制備時，土樣不能輕易粉碎進(jìn)行篩處理，這會使土體間存在大的顆粒，對部分孔隙不能很好的完成填充工作，所以在實際中建議采用風(fēng)干土樣或是天然土樣進(jìn)行試驗。

3.2 擊實筒內(nèi)余土高度的影響

室內(nèi)土工擊實試驗最重要的部分之一就是擊實筒，在有關(guān)的試驗規(guī)定中明確指出，土體體積不能超過擊實筒頂面6mm，在這樣的標(biāo)準(zhǔn)下，土樣受到的總擊實功是一樣的，密度也具有較高的可比性。但是在實際的施工中，擊實筒中都存在一定量的余土，余土的存在對試驗結(jié)果有一定的影響，如果在試驗的時候余土的高度過高會使結(jié)果存在一定的誤差。相關(guān)試驗顯示，擊實筒內(nèi)增加的余土高度使土樣的單位體積增大，實際的擊實功減小，土樣的干密度以及含水率會存在變化，試驗結(jié)果不夠準(zhǔn)確。因此，在進(jìn)行擊實試驗的時候，要控制好擊實筒內(nèi)余土的高度，如果超過相應(yīng)的規(guī)定必須重做，在進(jìn)行土試樣量添加的過程中，試驗檢測人員需要記錄土量的增加量，通過科學(xué)的計算方法進(jìn)行計算，并記錄下的數(shù)據(jù)得到準(zhǔn)確的加土量。擊實試驗將之分為三層進(jìn)行，第一層的土量高度在筒口5cm下的位置，第二層達(dá)到筒口，第三層達(dá)到護(hù)筒頂，并且保證三層的土量差異不大。此外，規(guī)格不一樣的擊實筒對試驗的結(jié)果也有一定的影響，所以在進(jìn)行相應(yīng)試驗的時候要結(jié)合檢驗的要求選擇合適的擊實筒。

3.3 土體含水率的影響

土體的含水率對土體的壓實工作的效果影響較大，土體中的含水率過高或是過小都不利于土體的壓實工作，土體的含水率相對較少的時候，土體內(nèi)顆粒表面的結(jié)合水膜會變得較薄，強(qiáng)結(jié)合水會減少。土體是通過引力把顆粒結(jié)合起來的，所以當(dāng)含水率較小的時候，顆粒之間的相對錯動會變得較為困難，而且會出現(xiàn)任意排列的問題，土體的密實度就得不到保證，從而導(dǎo)致土體的最大干密度與實際相比偏低，如果土體的含水率相對較高，那么情況就會恰好相反[3]。但是，當(dāng)土體的含水率超過相應(yīng)的數(shù)值之后，土體顆粒間的引力仍然會減小，可顆粒之間的結(jié)合水膜能夠承擔(dān)一定的擊實功，這樣顆粒間的有效應(yīng)力就會減弱，使土體的壓實工作更難，含水率的繼續(xù)增加會使土體的干密度降低。所以為了保證試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性，對土體的含水率要進(jìn)行控制。

4 結(jié)語

綜上所述，在進(jìn)行室內(nèi)土工擊實試驗的時候，為了保證試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性，要盡可能選擇烘干土樣或是風(fēng)干土樣，對擊實筒余土的高度要嚴(yán)格控制，同時土體的含水率也要適當(dāng)，此外相關(guān)試驗檢測人員要嚴(yán)格按照相應(yīng)的規(guī)定進(jìn)行試驗操作。避免各種因素的影響，保證試驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。